<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1〜図5によって説明する。図1は表面実装機1Aの平面図である。尚、以下の説明において、プリント基板Pの搬送方向(図1に示す左右方向)をX方向とし、搬送方向に直交する方向(図1に示す上下方向)をY方向とする。また、プリント基板Pは、図1に示す右側(上流側)から図1に示す左側(下流側)に搬送されるものとする。また、実装とは、プリント基板上に電子部品を搭載する事を意味する。
図1に示すように、表面実装機1Aは、基台5と、上流側実装ステージ20と、待機ステージ30と、下流側実装ステージ40と、ヘッドユニット70と、駆動部75と、フィーダ(図略)を備える。駆動部75は、ヘッドユニット70を、基台5上において平面方向(XY方向)に移動させる装置である。駆動部75としては、モータを駆動源とする2軸や3軸のボール螺子機構などを例示することが出来る。フィーダは、プリント基板Pに対して実装する電子部品を供給する装置である。
基台5はX方向に長い形状である。上流側実装ステージ20、待機ステージ30、下流側実装ステージ40は、それぞれ搬送コンベア50を備えた構成になっている。各搬送コンベア50は、各ステージ20、30、40上に設けられており、プリント基板PをX方向に搬送する。尚、各ステージ20、30、40の搬送コンベアは、それぞれ独立して駆動することが出来る。
図1に示すように、上流側実装ステージ20と、待機ステージ30と、下流側実装ステージ40は、プリント基板の搬送ラインL上において、X方向に一列状に並んで配置されている。具体的には、プリント基板Pの搬送方向の上流側(図1の右側)から、上流側実装ステージ20、待機ステージ30、下流側実装ステージ40の順に配置されている。これら3つのステージ20、30、40は、位置不変の固定ステージとなっている。尚、実装ステージとは、プリント基板に対する電子部品の実装処理が行われるステージを意味する。
表面実装機1は、シングルレーンタイプであり、上流機から搬出されたプリント基板Pは、上流側実装ステージ20、待機ステージ30、下流側実装ステージ40の順に各ステージを通って実装処理が行われた後、下流機へ排出する構造になっている。
ヘッドユニット70は、複数本(この例では、3本)の実装シャフト71を備えている。実装シャフト71は、ヘッドユニット70に対して、昇降操作可能に支持されている。また、実装シャフト71は、負圧により電子部品を吸着保持することが出来、また負圧を開放することで、電子部品の保持を解くことが出来る。
ヘッドユニット70は、駆動部75の駆動により、基台5上の任意の位置に移動することが出来、また、任意の位置で昇降することができる。そして、ヘッドユニット70は、図示しないフィーダから供給される電子部品を、上流側実装ステージ20と下流側実装ステージ40の2か所で、プリント基板Pに実装する機能を果たす。
表面実装機1Aでは、1枚のプリント基板Pに対する実装処理を、上流側実装ステージ20、下流側実装ステージ40で分担して行う構成となっており、例えば、上流側実装ステージ20で、全実装処理のうち1/2を負担し、下流側実装ステージ40で、全実装処理のうち1/2を負担する。
図2は表面実装機1の電気的構成を示すブロック図である。
表面実装機1は、コントローラ81と、記憶部83と、を備えている。コントローラ81には、上流側実装ステージ20、待機ステージ30、下流側実装ステージ40が電気的に接続されている。コントローラ81は、これから各ステージ20〜40を個別に制御(具体的には、コンベア50の駆動を制御)することで、各ステージ20〜40間にてプリント基板Pを搬送する。
また、コントローラ81には駆動部75が電気的に接続されている。コントローラ81は駆動部75を介してヘッドユニット70を制御することで、各実装ステージ20、40にて、プリント基板Pに対する電子部品の実装処理を行う。また、記憶部83には、プリント基板Pを搬送するための搬送プログラムや、プリント基板Pに対する電子部品の実装処理を行うための実装プログラムなどが記憶されている。
図3はコントローラ81により実行される搬送及び実装処理のうち、図5に示す(E)〜(J)の繰り返し部分の処理の流れを示すフローチャート図であり、図3中のS10〜S60は、図5の(E)〜(J)ステップとそれぞれ対応している。
以下、プリント基板Pの搬送及び実装方法について説明を行う。プリント基板Pの搬送及び実装方法は、図4、図5に示すように(A)〜(J)の10ステップに分かれている。以下、各ステップを順に説明する。尚、各ステップはアルファベットの順で行われるものとする(他の実施形態も同様)。
(A)ステップでは、上流機から上流側実装ステージ20に対して、1番目のプリント基板P1が搬入される。そして、1番目のプリント基板P1が搬入されると、その後、上流側実装ステージ20にて、1番目のプリント基板P1に対する電子部品の実装処理がヘッドユニット70により行われる。そして、上流側実装ステージ20での実装処理が終了すると、その後、次ステップに移行する。
(B)ステップでは、実装ステージ20での実装処理が終了した1番目のプリント基板P1を、上流側実装ステージ20から待機ステージ30に対して受け渡す処理が行われる。また、2番目のプリント基板P2を上流機から上流側実装ステージ20に搬入する処理が行われる。そして、1番目のプリント基板P1が待機ステージ30に搬入され、2番目のプリント基板P2が上流側実装ステージ20に搬入されると、その後、次ステップに移行する。
(C)〜(D)ステップでは、上流側実装ステージ20にて、ヘッドユニット70により、2番目のプリント基板P2に対する電子部品の実装処理が開始される。また、1番目のプリント基板P1を待機ステージ30から下流側実装ステージ40に受け渡す処理が、実装処理と並行して行われる。そして、1番目のプリント基板P1は、上流側実装ステージ20にて2番目のプリント基板P2の実装処理を行っている期間中に、下流側実装ステージ40に搬入される。その後、上流側実装ステージ20にて行っていた、2番目のプリント基板P2に対する電子部品の実装処理が終了すると、次ステップに移行する。
(E)〜(G)ステップでは、下流側実装ステージ40にて、ヘッドユニット70により、1番目のプリント基板P1に対する電子部品の実装処理が開始される(図3:S10)。そして、実装処理の開始後に、以下の搬送処理が開始される。すなわち、上流側実装ステージ20での実装処理を終了した2番目のプリント基板P2を上流側実装ステージ20から待機ステージ30に対して受け渡す処理と、3番目のプリント基板P2を上流機から上流側実装ステージ20上に搬入する処理が開始される(図3:S20)。
そして、下流側実装ステージ40で1番目のプリント基板P1に対する実装処理を行っている期間中に、2番目のプリント基板P2は待機ステージ30に搬入され、また、3番目のプリント基板P3は上流側実装ステージ20に搬入される。その後、下流側実装ステージ40での実装処理が終了する(S30)。すなわち、1番目のプリント基板P1に対する電子部品の全実装処理が終了し、その後、次ステップに移行する。
(H)〜(J)ステップでは、1番目のプリント基板P1に対する電子部品の全実装処理の終了後、上流側実装ステージ20にて、ヘッドユニット70により、3番目のプリント基板P3に対する電子部品の実装処理が開始される(S40)。また、1番目のプリント基板P1に対する電子部品の全実装処理の終了後、以下の搬送処理が開始される。すなわち、全実装処理を終了した1番目のプリント基板P1を下流側実装ステージ40から下流機へ搬送する処理と、2番目のプリント基板P2を待機ステージ30から下流側実装ステージ40に受け渡す処理が開始される。尚、1番目のプリント基板P1を下流機に搬送する処理は、1番目のプリント基板P1に対する電子部品の全実装処理の終了後であれば、3番目のプリント基板P3に対する電子部品の実装処理の開始前又開始後のどちらのタイミングで開始してもよく、本例では、3番目のプリント基板P3に対する実装処理の開始後に、1番目のプリント基板P1を下流機に搬出している(図3、S50)。
以上のことから、上流側実装ステージ20で3番目のプリント基板P3に対する実装処理を行っている期間中に、1番目のプリント基板P1は下流機に搬出され、また、2番目のプリント基板P2は、下流側実装ステージ40に搬入される。そして、上流側実装ステージ20での実装処理が終了する(S60)。すなわち、上流側実装ステージ20にて3番目のプリント基板P3に対する電子部品の実装処理が終了する。この状態では、2つの実装ステージ40、20に、上流側ステージ20での実装処理を終えた2枚のプリント基板P2、P3がそれぞれ置かれた状態となり、(D)ステップの終了時点と同じ状態になる。
すなわち、(E)〜(J)の6つのステップは1つのサイクルを構成しており、(J)ステップの終了後は、図4にて矢印で示すように、(E)ステップに戻って、(E)〜(J)のステップが順に行われる。このようなサイクルを繰り返すことで、上流側実装ステージ20と下流側実装ステージ40の2つの実装ステージにて、プリント基板Pに対する電子部品の実装処理を、時間を空けずに交互に行うことが出来る。
次に効果について説明を行う。
実施形態1の表面実装機1Aは、上流側実装ステージ20と、下流側実装ステージ40の間に待機ステージ30を有しており、2つの実装ステージ20、40間で、待機ステージ30を経由して、プリント基板Pの受け渡しを行う。
そして、下流側実装ステージ40で実装処理を行っている期間に、上流側実装ステージ20上のプリント基板Pを待機ステージ30に搬送しつつ、上流機から上流側実装ステージ20にプリント基板Pを搬入する。そのため、下流側実装ステージ40で実装作業を終了した後、時間を待たずに、上流側実装ステージ20でプリント基板Pの実装作業を行うことが出来る(図4の(E)〜(H)のステップ)。
また、上流側実装ステージ20で実装作業を行っている期間に、下流側実装ステージ40上のプリント基板Pを下流機に搬送しつつ、待機ステージ30から下流側実装ステージ40にプリント基板Pを搬入する。そのため、上流側実装ステージ20で実装作業を終了した後、時間を待たずに、下流側実装ステージ40でプリント基板Pの実装作業を行うことが出来る(図4の(H)〜(E)ステップ)。
以上説明したように、表面実装機1Aは一方側の実装ステージ20、40で実装作業を行っている期間中に、次に実装作業を行うプリント基板Pを他方側の実装ステージ20、40に搬送できる。そのため、基板搬送に伴う、いわゆる待機時間を作らずに、実装処理を続けて行うことが出来、プリント基板Pの生産効率を高くすることが可能となる。しかも、シングルレーン構成であることから、上流機や下流機との間にレーン数を切り換える装置を専用に設ける必要もない。
<実施形態2>
次に、本発明の実施形態2を図6〜図8によって説明する。図6は表面実装機1Bの平面図である。尚、以下の説明において、プリント基板Pの搬送方向(図6に示す左右方向)をX方向とし、搬送方向に直交する方向(図6に示す上下方向)をY方向とする。また、プリント基板Pは、図6に示す右側(上流側)から図6に示す左側(下流側)に搬送されるものとする。
図6に示すように、表面実装機1Bも、表面実装機1Aと同様に、基台5上に、上流側実装ステージ20と、待機ステージ30と、下流側実装ステージ40の3つのステージを備えている。各ステージ20、30、40は、搬送コンベア50を備えており、実装形態1と同様に、プリント基板をX方向に搬送可能となっている。
しかし、各ステージ20、30、40の配置が、図6に示すように、実施形態1と相違している。具体的に説明すると、図6に示すように、基台5上には、実装位置L1と基板受渡位置L2がY方向に設定されている。上流側実装ステージ20と下流側実装ステージ40は、図6にて基台5の手前側おいてX方向に隣り合って配置されている。2つの上流側実装ステージ20、40は、可動式となっており、図外の駆動装置(例えば、モータを駆動源とするボール螺子など)を介して基台5上をY方向に移動することが出来る。すなわち、実装位置L1と基板受渡位置L2の間をY方向に往復移動することが出来る。また、待機ステージ30は、基板受渡位置L2上に、配置されている。待機ステージ30は、可動式となっており、図外の駆動装置(例えば、モータを駆動源とするボール螺子など)を介して基板受渡位置L2上をX方向に移動することが出来る。
また、表面実装機1Bは、3つのステージ20、30、40以外に、ヘッドユニット70、フィーダなどを備えている。
ヘッドユニット70は、実装位置L1上に位置する上流側実装ステージ20と下流側実装ステージ40に重なる範囲を可動領域として移動する構成となっており、上流側実装ステージ20や下流側実装ステージ40が実装位置L1に移動すると、ステージ上のプリント基板Pに対して実装処理を行うことが出来る。
基板受渡位置L2は、待機ステージ30との間でプリント基板Pの受け渡しを行うために設けられている。すなわち、上流側実装ステージ20を、実装位置L1から基板受渡位置L2に移動することで、上流側実装ステージ20と待機ステージ30との間でプリント基板Pの受け渡しを行うことが出来る。また、下流側実装ステージ40を実装位置L1から基板受渡位置L2に移動することで、下流側実装ステージ40と待機ステージ30との間でプリント基板Pの受け渡しを行うことが出来る。
このような構成とすることで、上流側実装ステージ20、待機ステージ30、下流側実装ステージ40の順にプリント基板Pを搬送することが可能であり、上流側実装ステージ20と下流側実装ステージ40の間で、待機ステージ30を経由した、プリント基板Pの受け渡しが可能となる。
表面実装機1Bでは、1枚のプリント基板Pに対する実装処理を、上流側実装ステージ20、下流側実装ステージ40で分担して行う構成となっており、例えば、上流側実装ステージ20で、全実装処理のうち1/2を負担し、下流側実装ステージ40で、全実装処理のうち1/2を負担する。また、上流機からのプリント基板Pの搬入は、実装位置L1にて上流側実装ステージ20が行い、下流機へのプリント基板Pの搬出は、実装位置L3にて下流側実装ステージ40が行う。
また、表面実装機1Bも、表面実装機1Aと同様に、コントローラ81を備えている。コントローラ81は、各ステージ20〜40を個別に制御することで、各ステージ20〜40間にてプリント基板Pを搬送する。また、ヘッドユニット70を制御することで、プリント基板Pに対する電子部品の実装処理を行う。
以下、プリント基板Pの搬送及び実装方法について説明を行う。プリント基板Pの搬送及び実装方法は、図7、図8に示すように(A)〜(Q)の17ステップに分かれている。以下、各ステップを順に説明する。尚、各ステージの初期配置は、図6の配置である。
(A)ステップでは、上流機から実装位置L1上に位置する上流側実装ステージ20に対して、1番目のプリント基板P1が搬入される。そして、1番目のプリント基板P1が搬入されると、その後、実装位置L1に位置する上流側実装ステージ20にて、1番目のプリント基板P1に対する電子部品の実装処理がヘッドユニット70により行われる。そして、上流側実装ステージ20での実装処理が終了すると、その後、次ステップに移行する。
(B)〜(C)ステップでは、上流側実装ステージ20での実装処理を終了した1番目のプリント基板P1を、上流側実装ステージ20から待機ステージ30に対して受け渡す処理が行われる。具体的に説明すると、上流側実装ステージ20を実装位置L1から基板受渡位置L2に移動させ、待機ステージ30の正面に位置させる。その後、上流側実装ステージ20から待機ステージ30に1番目のプリント基板P1を搬送する。これにて、上流側実装ステージ20から待機ステージ30に対して1番目のプリント基板P1を受け渡すことが出来る。そして、1番目のプリント基板P1が待機ステージ30上に搬入されると、その後、次ステップに移行する。
(D)〜(E)ステップでは、上流側実装ステージ20をY方向に移動して、基板受渡位置L2から実装位置L1に戻す処理が行われる。そして、上流側実装ステージ20が実装位置L1まで移動すると、その後、上流機から上流側実装ステージ20上に2番目のプリント基板P2が搬入され、その後、次ステップに移行する。
(F)〜(H)ステップでは、上流側実装ステージ20で2番目のプリント基板P2に対する実装処理が行われる。また、上流側実装ステージ20での実装処理と並行して、待機ステージ30上のプリント基板P1を下流側実装ステージ40に受け渡す処理が行われる。具体的に説明すると、下流側実装ステージ40を実装位置L1から基板受渡位置L2に移動させ、待機ステージ30の正面に位置させる。その後、待機ステージ30から下流側実装ステージ40に1番目のプリント基板P1を搬送する。これにて、待機ステージ30から下流側実装ステージ40に対して1番目のプリント基板P1を受け渡すことが出来る。
そして、1番目のプリント基板P1が下流側実装ステージ40上に搬入されると、下流側実装ステージ40をY方向に移動させて、基板受渡位置L2から実装位置L1に戻す処理が行われる。その後、上流側実装ステージ20での実装処理が終了すると、次ステップに移行する。
(I)〜(O)ステップでは、下流側実装ステージ40で1番目のプリント基板P1に対する実装処理が行われる。また、下流側実装ステージ40での実装処理と並行して、上流側実装ステージ20での実装処理を終了した2番目のプリント基板P2を上流側実装ステージ20から待機ステージ30に対して受け渡す処理と、3番目のプリント基板P3を上流機から上流側実装ステージ20上に搬入する処理が行われる。
具体的に説明すると、まず、待機ステージ30をX方向の下流側に移動させる。そして、上流側実装ステージ20を実装位置L1から基板受渡位置L2に移動させ、待機ステージ30の正面に位置させる。その後、上流側実装ステージ20から待機ステージ30に2番目のプリント基板P2を搬送する。これにて、上流側実装ステージ20から待機ステージ30に対して2番目のプリント基板P2を受け渡すことが出来る(Lステップ)。
2番目のプリント基板P2が待機ステージ30上に搬入されると、その後、上流側実装ステージ20をY方向に移動させて、基板受渡位置L2から実装位置L1に戻す処理が行われる(Mステップ)。
そして、上流側実装ステージ20が実装位置L1に移動すると、次に、上流機から上流側実装ステージ20上に3番目のプリント基板P3が搬入される。また、それと並行して、2番目のプリント基板P2が搬入された待機ステージ30をX方向の上流側に移動させる(Oステップ)。その後、下流側実装ステージ40での実装処理が終了する。
そして、下流側実装ステージ40での実装処理が終了すると、上流側実装ステージ20にて、3番目のプリント基板P3に対する電子部品の実装処理がヘッドユニット70により行われる。また、全実装処理を終えた1番目のプリント基板P1を下流側実装ステージ40から下流機に搬出する処理が行われる(Pステップ)。尚、1番目のプリント基板P1を下流機に搬送する処理は、1番目のプリント基板P1に対する電子部品の全実装処理の終了後であれば、3番目のプリント基板P3に対する電子部品の実装処理の開始前又開始後のどちらのタイミングで開始してもよい。
そして、1番目のプリント基板P1を下流機に搬出した後、3番目のプリント基板P3に対する電子部品の実装処理と並行して、下流側実装ステージ40を実装位置L1から基板受渡位置L2に移動させる処理が行われる(Qステップ)。下流側実装ステージ40が基板受渡位置L2まで移動すると、待機ステージ30の正面に位置することとなり、待機ステージ30から下流側実装ステージ40に2番目のプリント基板P2を受け渡し可能な状態となる。
尚、Qステップの終了時点では、各ステージの位置及びプリント基板の配列は、(F)ステップの終了時点(すなわち、Gステップの開始時点)と同じ状態になる。
すなわち、(G)〜(Q)の11のステップは1つのサイクルを構成しており、(Q)ステップの終了後は、(G)ステップに戻って、(G)〜(Q)のステップが順に行われる。このようなサイクルを繰り返すことで、上流側実装ステージ20と下流側実装ステージ40の2つの実装ステージにて、プリント基板Pに対する電子部品の実装処理を、時間を空けずに交互に行うことが出来る。
このように、実施形態2の表面実装機1Bは、上流側実装ステージ20と下流側実装ステージ40の間で、待機ステージ30を経由した、プリント基板Pの受け渡しを実現させている。そして、上流側実装ステージ20で実装処理を行っている期間に、下流側実装ステージ40上のプリント基板Pを下流機に搬送しつつ、待機ステージ30から下流側実装ステージ40にプリント基板Pを搬入する。そのため、上流側実装ステージ20で実装作業を終了した後、時間を待たずに、下流側実装ステージ40でプリント基板Pの実装作業を行うことが出来る(図8の(F)〜(I)ステップ)。
また、下流側実装ステージ40で実装処理を行っている期間に、上流側実装ステージ20上のプリント基板Pを待機ステージ30に搬送しつつ、上流機から上流側実装ステージ20にプリント基板Pを搬入する。そのため、下流側実装ステージ40で実装作業を終了した後、時間を待たずに、上流側実装ステージ20でプリント基板Pの実装作業を行うことが出来る(図8の(I)〜(P)のステップ)。
以上説明したように、表面実装機1Bは一方側の実装ステージ20、40で実装処理を行っている期間中に、次に実装処理を行うプリント基板Pを他方側の実装ステージ20、40に搬送できる。そのため、基板搬送に伴う、いわゆる待機時間を作らずに、実装処理を続けて行うことが出来、プリント基板Pの生産効率を高くすることが可能となる。しかも、シングルレーン構成であることから、上流機や下流機との間にレーン数を切り換える装置を専用に設ける必要もない。また、表面実装機1Bは、実装位置L1とは別に基板受渡位置L2を設けて、そこに、待機ステージ30を配置しているので、実施形態1の表面実装機1Aに比べて、マシンのX方向の長さを短くすることが出来るというメリットがある。
<実施形態3>
次に、本発明の実施形態3を図9〜図13によって説明する。
図9は表面実装機1Cの平面図である。尚、以下の説明において、プリント基板Pの搬送方向(図9に示す左右方向)をX方向とし、搬送方向に直交する方向(図9に示す上下方向)をY方向とする。また、プリント基板Pは、図9に示す右側(上流側)から図9に示す左側(下流側)に搬送されるものとする。
図9に示すように、表面実装機1Cは、基台5上に、2つの上流側実装ステージ20A、20Bと、2つの下流側実装ステージ40A、40Bと、2つのヘッドユニット70A、70Bと、2つの待機ステージ31、35と、搬入ステージ61と、搬出ステージ65とを配置した構成となっている。
具体的に説明すると、ステージは、Y方向に3列の並びになっており、図9に示すように、基台5上には、第1実装位置L1と基板受渡位置L2と第2実装位置L3がY方向に設定されている。同図に示すように、基板受渡位置L2は、Y方向で基台5の概ね中央にあって、その両側に第1実装位置L1と第2実装位置L3とが位置している。
第1実装位置L1には、上流側から順に、搬入ステージ61、上流側実装ステージ20A、下流側実装ステージ40A、搬出ステージ65が配置されている。第1実装位置L1に配置された2つの実装ステージ20A、40Aは、可動式となっており、図外の駆動装置(例えば、モータを駆動源とするボール螺子など)を介して基台5上をY方向に移動することが出来る。すなわち、第1実装位置L1と基板受渡位置L2との間をY方向に往復移動できる。尚、搬入ステージ61は上流機との間でプリント基板の受け渡しを行うステージ、搬出ステージ65は、下流機との間でプリント基板の受け渡しを行うステージである。また、上流側実装ステージ20A、下流側実装ステージ40Aが本発明の第1上流側実装ステージ、第1下流側実装ステージの一例である。
基板受渡位置L2には、2つの待機ステージ31、35が配置されている。2つの待機ステージ31、35は、搬入ステージ61と搬出ステージ65と向かい合うように位置しており、X方向で離間して配置されている。2つの待機ステージ31、35は、位置不変の固定ステージとなっている。尚、2つの待機ステージ31、35は、実装ステージ20A、20B、40A、40Bとの関係では、図9に示すように、実装ステージ20A、20B、40A、40Bの移動エリアVを避けつつ、移動エリアVのX方向両側に位置している。
第2実装位置L3には、上流側実装ステージ20Bと下流側実装ステージ40Bが配置されている。上流側実装ステージ20Bと下流側実装ステージ40BはX方向に隣り合って配置されており、上流側実装ステージ20Bは第1実装位置L1側の上流側実装ステージ20Aと向い合って配置されている。また、下流側実装ステージ40Bは、第1実装位置L1の下流側実装ステージ40Aと向い合って配置されている。
第2実装位置L3に配置された2つの実装ステージ20B、40Bも、可動式となっており、図外の駆動装置(例えば、モータを駆動源とするボール螺子など)を介して基台5上をY方向に移動することが出来る。すなわち、第2実装位置L3と基板受渡位置L2との間をY方向に往復移動できる。また、上流側実装ステージ20B、下流側実装ステージ40Bが本発明の第2上流側実装ステージ、第2下流側実装ステージの一例である。
ヘッドユニット70Aは、第1実装位置L1を対象とした実装作業用である。すなわち、第1実装位置L1上に位置する上流側実装ステージ20A、下流側実装ステージ40Aに重なる範囲を可動領域として移動する構成となっており、上流側実装ステージ20Aや下流側実装ステージ40Aが第1実装位置L1に移動すると、ステージ上のプリント基板Pに対して実装処理を行うことが出来る。
ヘッドユニット70Bは、第2実装位置L3を対象とした実装作業用である。すなわち、第2実装位置L3上に位置する上流側実装ステージ20B、下流側実装ステージ40Bに重なる範囲を可動領域として移動する構成となっており、上流側実装ステージ20Bや下流側実装ステージ40Bが第2実装位置L3に移動すると、ステージ上のプリント基板Pに対して実装処理を行うことが出来る。
基板受渡位置L2上には、2つの待機ステージ31、35の間に位置して、プリント基板Pの受け渡しスペースWが設けられており、上流側待機ステージ31や下流側実装ステージ35との間でプリント基板Pの受け渡しを行うことが出来る。すなわち、上流側実装ステージ20Aを、第1実装位置L1から基板受渡位置L2に移動することで、上流側実装ステージ20Aと上流側待機ステージ31との間でプリント基板Pの受け渡しを行うことが出来る。上流側実装ステージ20Bを、第2実装位置L3から基板受渡位置L2に移動することで、上流側実装ステージ20Bと上流側待機ステージ31との間でプリント基板Pの受け渡しを行うことが出来る。
下流側実装ステージ40Aを第1実装位置L1から基板受渡位置L2に移動することで、下流側実装ステージ40Aと下流側待機ステージ35との間でプリント基板Pの受け渡しを行うことが出来る。下流側実装ステージ40Bを第2実装位置L3から基板受渡位置L2に移動することで、下流側実装ステージ40Bと下流側待機ステージ35との間でプリント基板Pの受け渡しを行うことが出来る。
表面実装機1Cでは、1枚のプリント基板Pに対する実装処理を、第1実装位置L1側の実装ステージ20A、40Aと、第2実装位置L3側の実装ステージ20B、40Bで分担して行う構成となっており、例えば、第1実装位置L1側の実装ステージ20A、40Aで、全実装処理のうち1/2を負担し、第2実装位置L3側の実装ステージ20B、40Bで、全実装処理のうち1/2を負担する。
表面実装機1Cも、表面実装機1Aや1Bと同様に、コントローラ81を備えている。コントローラ81は、各ステージ20A、20B、31、35、40A、40Bを個別に制御することで、各ステージ20〜40間にてプリント基板Pを搬送する。また、ヘッドユニット70A、70Bを制御することで、プリント基板Pに対する電子部品の実装処理を行う。
そして、図10に示すように、プリント基板Pの搬送パターンには2つのパターンがあり、以下説明するように、2つの搬送パターンで、実装処理を行う実装ステージが異なっている。
パターン1は、奇数番目のプリント基板P1、P3、を対象とした搬送パターンであり、搬入ステージ61から搬入されたプリント基板Pを、第1実装位置L1の上流側実装ステージ20A、第2実装位置L3の上流側実装ステージ20B、第1実装位置L1の下流側実装ステージ40Aを経由して、搬出ステージ65に送るパターンである。このパターンでプリント基板Pを搬送する場合、例えば、上流側実装ステージ20Aで、全実装処理のうち1/4を負担し、上流側実装ステージ20Bで1/2を負担し、下流側実装ステージ40Aで1/4を負担する。
パターン2は、偶数番目のプリント基板P2、P4、を対象とした搬送パターンであり、搬入ステージ61から搬入されたプリント基板を、第1実装位置L1の上流側実装ステージ20A、第2実装位置L3の下流側実装ステージ40B、第1実装位置L1の下流側実装ステージ40Aを経由して、搬出ステージ65に送るパターンである。このパターンでプリント基板を搬送する場合、例えば、上流側実装ステージ20Aで、全実装処理のうち1/4を負担し、下流側実装ステージ40Bで1/2を負担し、下流側実装ステージ40Aで1/4を負担する。
以下、図11〜図13を参照して、プリント基板Pの搬送及び実装方法について説明を行う。尚、図11〜図13は、プリント基板Pの搬送及び実装方法のうち、同じ処理の繰り返しとなる1サイクル部分を示しており、図11の(A)の状態に移行するまでの過程については説明を省いている。
図11の(A)の状態では、基台5上に、1番目〜3番目のプリントP1〜P3が搬入済みとなっている。1番目のプリント基板P1は、第1実装位置L1に位置する下流側実装ステージ40Aにあって、上流側実装ステージ20Aと上流側実装ステージ20Bでの実装処理を終えた状態である。また、2番目のプリント基板P2は、第2実装位置L3上に位置する下流側実装ステージ40B上にあって、実装処理の実行中である。また、3番目のプリント基板P3は、第1実装位置L1上に位置する上流側実装ステージ20A上にあって、上流側実装ステージ20Aでの実装処理を終えた状態である。
図11〜図13にて示すように、1サイクルは、(A)〜(R)の18ステップで構成されている。
(A)〜(E)ステップでは、第1実装位置L1に位置する下流側実装ステージ40Aで1番目のプリント基板P1に対する実装処理が行われる。また、第2実装位置L3に位置する下流側実装ステージ40Bで2番目のプリント基板P2に対する実装処理が行われる。そして、これら実装ステージ40A、40Bでの実装処理と並行して、以下の基板搬送処理が行われる。
すなわち、上流側実装ステージ20A上のプリント基板P3を上流側待機ステージ31を経由して上流側実装ステージ20Bに移動する処理が行われ、また、3番目のプリント基板P3の移動と並行して、上流機から搬入ステージ61を経由して4番目のプリント基板P4を実装ステージ20A上に搬入する処理が行われる。
そして、第1実装位置L1に位置する下流側実装ステージ40Aで1番目のプリント基板P1に対する全実装処理が終了し、第2実装位置L3に位置する下流側実装ステージ40Bで2番目のプリント基板P2に対する実装処理が終了すると、次ステップに移行する。
(F)〜(J)ステップでは、第1実装位置L1上に位置する上流側実装ステージ20Aで4番目のプリント基板P4対する実装処理が行われる。また、第2実装位置L3に位置する上流側実装ステージ20Bで3番目のプリント基板P3に対する実装処理が行われる。そして、これら実装ステージ20A、20Bでの実装処理と並行して、以下の基板搬送処理が行われる。
すなわち、全実装処理を終えた1番目のプリント基板P1を下流側実装ステージ40Aから搬出ステージ65を経由して下流機に搬出する処理が行われる。また、1番目のプリント基板P1の移動と並行して、2番目のプリント基板P2を下流側実装ステージ40Bから下流側の待機ステージ35を経由して下流側実装ステージ40A上に搬入する処理が行われる。そして、第1実装位置L1に位置する上流側実装ステージ20Aで4番目のプリント基板P4に対する実装処理が終了すると、次ステップに移行する。
(K)〜(M)ステップでは、第1実装位置L1に位置する下流側実装ステージ40Aで、2番目のプリント基板P2に対する実装処理が行われる。また、第2実装位置L3に位置する上流側実装ステージ20Bで3番目のプリント基板P3に対する実装処理が行われる。そして、これら実装ステージ40A、20Bでの実装処理と並行して、以下の基板搬送処理が行われる。
すなわち、上流側実装ステージ20Aでの実装処理を終えた4番目のプリント基板P4を、上流側実装ステージ20Aから下流側実装ステージ40Bに移動する処理が行われる。そして、第2実装位置L3に位置する上流側実装ステージ20Bで3番目のプリント基板P3に対する実装処理が終了すると、次ステップに移行する。
(N)ステップでは、第1実装位置L1に位置する下流側実装ステージ40Aで2番目のプリント基板P2に対する実装処理が行われる。また、第2実装位置L3に位置する下流側実装ステージ40Bで4番目のプリント基板P4に対する実装処理が行われる。そして、これら実装ステージ40A、40Bでの実装処理と並行して、以下の基板搬送処理が行われる。
すなわち、上流機から搬入コンベア61を経由して5番目のプリント基板P5を上流側実装ステージ20A上に搬入する処理が行われる。そして、下流側実装ステージ40Aで2番目のプリント基板P2に対する実装処理が終了すると、次ステップに移行する。
(O)〜(R)ステップでは、第1実装位置L1に位置する上流側実装ステージ20Aで5番目のプリント基板P5に対する実装処理が行われる。また、第2実装位置L3に位置する下流側実装ステージ40Bで4番目のプリント基板P4に対する実装処理が行われる。そして、これら実装ステージ20A、40Bでの実装処理と並行して、以下の基板搬送処理が行われる。
すなわち、全実装処理を終えたプリント基板P2を下流側実装ステージ40Aから搬出ステージ65を経由して下流機に移動する処理が行われる。また、2番目のプリント基板P2の移動と並行して、上流側実装ステージ20Bから下流側実装ステージ40Aに3目のプリント基板P3を移動する処理が行われる。そして、上流側実装ステージ20Aでの実装処理が終了すると、各ステージの位置及びプリント基板の配列は、図11の示す(A)の状態に戻る。
そのため、(R)ステップ終了後は、(A)ステップに戻って、2サイクル目の処理が行われる。このようなサイクルを繰り返すことで、上流側実装ステージ20Aと下流側実装ステージ40Aの2つの実装ステージで、プリント基板Pに対する電子部品の実装処理を、時間を空けずに交互に行うことが出来る。また、同様に、上流側実装ステージ20Bと下流側実装ステージ40Bの2つの実装ステージでも、プリント基板Pに対する電子部品の実装処理を、時間を空けずに交互に行うことが出来る。
また、表面実装機1Cは、第1実装位置L1側の実装ステージ20A、40Aと、第2実装位置L3側の実装ステージ20B、40Bで同時に実装処理を行うことが出来るため、表面実装機1Aや1Bに比べて実装効率がよいと言うメリットがある。
尚、表面実装機1Cは第1実装位置L1と第2実装位置L3にそれぞれ実装ステージ20、40を設けており、第1実装位置L1側の実装ステージ20A、40Aと、第2実装位置L3側の実装ステージ20B、40Bがレイアウト上(配置上)はパラレルな関係となっている。
しかし、第1実装位置L1側の実装ステージ20A、40Aと、第2実装位置L3側の実装ステージ20B、40Bは、待機ステージ31、35を介してプリント基板Pを受け渡すことが出来、第1実装位置L1側の実装ステージ20A、40Aと、第2実装位置L3側の実装ステージ20B、40Bは、直列に繋がっていると考えることが出来る。そのため、表面実装機1Cはシングルレーンの一種であると考えることが出来る。そして、表面実装機1Cも、表面実装機1A、1Bと同様に、上流機や下流機との間にレーン数を切り換える装置を専用に設ける必要がないと言うメリットがある。
<実施形態4>
次に、本発明の実施形態4を図14〜図18によって説明する。
図14は表面実装機1Dの平面図である。尚、以下の説明において、プリント基板Pの搬送方向(図14に示す左右方向)をX方向とし、搬送方向に直交する方向(図14に示す上下方向)をY方向とする。また、プリント基板Pは、図14に示す右側(上流側)から図14に示す左側(下流側)に搬送されるものとする。
図14に示すように、表面実装機1Dは、基台5上に、2つの上流側実装ステージ20A、20Bと、2つの下流側実装ステージ40A、40Bと、2つのヘッドユニット70A、70Bと、待機ステージ30と、を配置した構成となっている。
具体的に説明すると、ステージは、Y方向に3列の並びになっており、図14に示すように、基台5上には、第1実装位置L1と基板受渡位置L2と第2実装位置L3がY方向に設定されている。同図に示すように、基板受渡位置L2は、Y方向で基台5の概ね中央にあって、その両側に第1実装位置L1と第2実装位置L3とが位置している。
第1実装位置L1には、上流側実装ステージ20A、下流側実装ステージ40Aが配置されている。第1実装位置L1に配置された2つの実装ステージ20A、40Aは、可動式となっており、図外の駆動装置(例えば、モータを駆動源とするボール螺子など)を介して基台5上をY方向に移動することが出来る。すなわち、第1実装位置L1と基板受渡位置L2との間をY方向に往復移動できる。また、上流側実装ステージ20A、下流側実装ステージ40Aが本発明の第1上流側実装ステージ、第1下流側実装ステージの一例である。
基板受渡位置L2には、待機ステージ30が配置されている。待機ステージ30は、可動式となっており、図外の駆動装置(例えば、モータを駆動源とするボール螺子など)を介して、基板受渡位置L2上をX方向に移動することが出来る。
第2実装位置L3には、上流側実装ステージ20Bと下流側実装ステージ40Bが配置されている。上流側実装ステージ20Bと下流側実装ステージ40Bは隣り合って配置されており、上流側実装ステージ20Bは第1実装位置L1側の上流側実装ステージ20Aと向い合って配置されている。また、下流側実装ステージ40Bは、第1実装位置L1の下流側実装ステージ40Aと向い合って配置されている。
第2実装位置L3に配置された2つの実装ステージ20B、40Bも、可動式となっており、図外の駆動装置(例えば、モータを駆動源とするボール螺子など)を介して基台5上をY方向に移動することが出来る。すなわち、第2実装位置L3と基板受渡位置L2との間をY方向に往復移動できる。また、上流側実装ステージ20B、下流側実装ステージ40Bが本発明の第2上流側実装ステージ、第2下流側実装ステージの一例である。
ヘッドユニット70Aは、第1実装位置L1を対象とした実装作業用である。すなわち、第1実装位置L1上に位置する上流側実装ステージ20A、下流側実装ステージ40Aに重なる範囲を可動領域として移動する構成となっており、上流側実装ステージ20Aや下流側実装ステージ40Aが第1実装位置L1に移動すると、ステージ上のプリント基板Pに対して実装処理を行うことが出来る。
また、ヘッドユニット70Bは、第2実装位置L3を対象とした実装作業用である。すなわち、第2実装位置L3上に位置する上流側実装ステージ20B、下流側実装ステージ40Bに重なる範囲を可動領域として移動する構成となっており、上流側実装ステージ20Bや下流側実装ステージ40Bが第2実装位置L3に移動すると、ステージ上のプリント基板Pに対して実装処理を行うことが出来る。
また、基板受渡位置L2は、上流側待機ステージ31や下流側実装ステージ35との間でプリント基板Pを受け渡すために設けられている。すなわち、上流側実装ステージ20Aを、第1実装位置L1から基板受渡位置L2に移動することで、上流側実装ステージ20Aと待機ステージ30との間でプリント基板Pの受け渡しを行うことが出来る。上流側実装ステージ20Bを、第2実装位置L3から基板受渡位置L2に移動することで、上流側実装ステージ20Bと待機ステージ30との間でプリント基板Pの受け渡しを行うことが出来る。
また、下流側実装ステージ40Aを第1実装位置L1から基板受渡位置L2に移動することで、下流側実装ステージ40Aと待機ステージ30との間でプリント基板Pの受け渡しを行うことが出来る。下流側実装ステージ40Bを第2実装位置L3から基板受渡位置L2に移動することで、下流側実装ステージ40Bと待機ステージ30との間でプリント基板Pの受け渡しを行うことが出来る。
表面実装機1Dでは、1枚のプリント基板Pに対する実装処理を、第1実装位置L1側の実装ステージ20A、40Aと、第2実装位置L3側の実装ステージ20B、40Bで分担して行う構成となっており、例えば、第1実装位置L1側の実装ステージ20A、40Aで、全実装処理のうち1/2を負担し、第3実装位置L3側の実装ステージ20B、40Bで、全実装処理のうち1/2を負担する。
表面実装機1Dも、表面実装機1Aや1Bと同様に、コントローラ81を備えている。コントローラ81は、各ステージ20A、20B、30、40A、40Bを個別に制御することで、各ステージ20〜40間にてプリント基板Pを搬送する。また、ヘッドユニット70A、70Bを制御することで、プリント基板Pに対する電子部品の実装処理を行う。
そして、図15に示すように、プリント基板Pの搬送パターンには2つのパターンがあり、以下説明するように、2つの搬送パターンで、実装処理を行う実装ステージが異なっている。
パターン1は、奇数番目のプリント基板P1、P3、を対象とした搬送パターンであり、上流機から搬入されたプリント基板Pを、第1実装位置L1に位置する上流側実装ステージ20A、第2実装位置L3に位置する上流側実装ステージ20B、第1実装位置L1に位置する下流側実装ステージ40Aを経由して、下流機に送るパターンである。このパターンでプリント基板を搬送する場合、例えば、上流側実装ステージ20Aで、全実装処理のうち1/4を負担し、上流側実装ステージ20Bで、1/2を負担し、下流側実装ステージ40Aで1/4を負担する。
パターン2は、偶数番目のプリント基板P2、P4、を対象とした搬送パターンであり、上流機から搬入されたプリント基板を、第1実装位置L1に位置する上流側実装ステージ20A、第2実装位置L3に位置する下流側実装ステージ40B、第1実装位置L1に位置する下流側実装ステージ40Aを経由して、下流機に送るパターンである。このパターンでプリント基板を搬送する場合、例えば、上流側実装ステージ20Aで、全実装処理のうち1/4を負担し、下流側実装ステージ40Bで1/2を負担し、下流側実装ステージ40Aで1/4を負担する。
尚、本機では、図15に示すように、上流機からのプリント基板Pの搬入は、第1実装位置L1にて上流側実装ステージ20が行い、下流機へのプリント基板Pの搬出は、第1実装位置L1にて下流側実装ステージ40が行う。
以下、図16〜図18を参照して、プリント基板Pの搬送及び実装方法について説明を行う。尚、図16〜図18は、プリント基板Pの搬送及び実装方法のうち、同じ処理の繰り返しとなる1サイクル部分を示しており、図16の(A)の状態に移行するまでの過程については説明を省いている。
図16の(A)の状態では、基台5上に、1番目〜3番目のプリントP1〜P3が搬入済みとなっている。1番目のプリント基板P1は、第1実装位置L1に位置する下流側実装ステージ40Aにあって、上流側実装ステージ20Aと上流側実装ステージ20Bでの実装処理を終えた状態である。また、2番目のプリント基板P2は、第2実装位置L3に位置する下流側実装ステージ40B上にあって、実装処理の実行中である。また、3番目のプリント基板P3は、第1実装位置L1に位置する上流側実装ステージ20A上にあって、上流側実装ステージ20Aでの実装処理を終えた状態である。
図16〜図18にて示すように、1サイクルは、(A)〜(T)の20ステップで構成されている。
(A)〜(E)ステップでは、第1実装位置L1に位置する下流側実装ステージ40Aで1番目のプリント基板P1に対する実装処理が行われる。また、第2実装位置L3に位置する下流側実装ステージ40Bで2番目のプリント基板P2に対する実装処理が行われる。そして、これら実装ステージ40A、40Bでの実装処理と並行して、以下の基板搬送処理が行われる。
すなわち、上流側実装ステージ20A上のプリント基板P3を、待機ステージ30を経由して、上流側実装ステージ20Bに移動する処理が行われ、また、3番目のプリント基板P3の移動と並行して、上流機から4番目のプリント基板P4を実装ステージ20A上に搬入する処理が行われる。
そして、第1実装位置L1に位置する下流側実装ステージ40Aで1番目のプリント基板P1に対する実装処理が終了し、第2実装位置L3に位置する下流側実装ステージ40Bで2番目のプリント基板P2に対する実装処理が終了すると、次ステップに移行する。
(F)〜(J)ステップでは、第1実装位置L1に位置する上流側実装ステージ20Aで4番目のプリント基板P4対する実装処理が行われる。また、第2実装位置L3に位置する上流側実装ステージ20Bで3番目のプリント基板P3に対する実装処理が行われる。そして、これら実装ステージ20A、20Bでの実装処理と並行して、以下の基板搬送処理が行われる。
すなわち、全実装処理を終えた1番目のプリント基板P1を、下流側実装ステージ40Aから下流機に移動する処理が行われる。また、1番目のプリント基板P1の移動と並行して、2番目のプリント基板P2を、下流側実装ステージ40Bから待機ステージ30を経由して下流側実装ステージ40A上に搬入する処理が行われる。そして、第1実装位置L1に位置する上流側実装ステージ20Aで4番目のプリント基板P4に対する実装処理が終了すると、次ステップに移行する。
(K)〜(N)ステップでは、第1実装位置L1に位置する下流側実装ステージ40Aで2番目のプリント基板P2に対する実装処理が行われる。また、第2実装位置L3に位置する上流側実装ステージ20Bで3番目のプリント基板P3に対する実装処理が行われる。そして、これら実装ステージ40A、20Bでの実装処理と並行して、以下の基板搬送処理が行われる。
すなわち、4番目のプリント基板P4を、上流側実装ステージ20Aから待機ステージ30に移動する処理が行われる。また、4番目のプリント基板P4の移動と並行して、上流機から5番目のプリント基板P5を上流側実装ステージ20A上に搬入する処理が行われる。そして、第1実装位置L1に位置する下流側実装ステージ40Aで2番目のプリント基板P2に対する実装処理が終了すると、次ステップに移行する。
(O)ステップでは、第1実装位置L1に位置する上流側実装ステージ20Aで5番目のプリント基板P5に対する実装処理が行われる。また、第2実装位置L3に位置する上流側実装ステージ20Bで3番目のプリント基板P3に対する実装処理が行われる。そして、これら実装ステージ20A、20Bでの実装処理と並行して、以下の基板搬送処理が行われる。
すなわち、4枚目のプリント基板P4を待機ステージ30から下流側実装ステージ40Bに移動させる処理が行われる。そして、第2実装位置L3に位置する下流側実装ステージ20Bで3番目のプリント基板P3に対する実装処理が終了すると、次ステップに移行する。
(P)〜(T)ステップでは、第1実装位置L1に位置する上流側実装ステージ20Aで5番目のプリント基板P5に対する実装処理が行われる。また、第2実装位置L3に位置する下流側実装ステージ40Bで4番目のプリント基板P4に対する実装処理が行われる。そして、これら実装ステージ20A、40Bでの実装処理と並行して、以下の基板搬送処理が行われる。
すなわち、全実装処理を終えた2番目のプリント基板P2を下流側実装ステージ40Aから下流機に搬出する処理が行われる。また、2番目のプリント基板P2の移動と並行して、上流側実装ステージ20Bから3番目のプリント基板P3を、待機ステージ30を経由して下流側実装ステージ40Aに移動する処理が行われる。そして、上流側実装ステージ20Aでの実装処理が終了すると、図18の示す(U)の状態となり、各ステージの位置及びプリント基板の配列は、図16に示す(A)の状態に戻る。
そのため、(T)ステップ終了後は、(A)ステップに戻って、2サイクル目の処理が行われる。このようなサイクルを繰り返すことで、上流側実装ステージ20Aと下流側実装ステージ40Aの2つの実装ステージで、プリント基板Pに対する電子部品の実装処理を、時間を空けずに交互に行うことが出来る。また、同様に、上流側実装ステージ20Bと下流側実装ステージ40Bの2つの実装ステージでも、プリント基板Pに対する電子部品の実装処理を、時間を空けずに交互に行うことが出来る。
また、表面実装機1Dは、第1実装位置L1側の実装ステージ20A、40Aと、第2実装位置L3側の実装ステージ20B、40Bで同時に実装処理を行うことが出来るため、表面実装機1Aや1Bに比べて実装効率がよいと言うメリットがある。
尚、表面実装機1Dは第1実装位置L1と第2実装位置L3にそれぞれ実装ステージ20、40を設けており、第1実装位置L1側の実装ステージ20A、40Aと、第2実装位置L3側の実装ステージ20B、40Bがレイアウト上(配置上)はパラレルな関係となっている。
しかし、第1実装位置L1側の実装ステージ20A、40Aと、第2実装位置L3側の実装ステージ20B、40Bは、待機ステージ30を介してプリント基板Pを受け渡すことが出来、第1実装位置L1側の実装ステージ20A、40Aと、第2実装位置L3側の実装ステージ20B、40Bは、直列に繋がっていると考えることが出来る。そのため、表面実装機1Dはシングルレーンの一種であると考えることが出来る。そして、表面実装機1Dも、表面実装機1B、1Cと同様に、上流機や下流機との間にレーン数を切り換える装置を専用に設ける必要がないと言うメリットがある。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)本発明は、複数の実装ステージ間で待機ステージを経由してプリント基板Pの受け渡しを行う構造の表面実装機であれば、広く適用することが可能であり、実装形態1〜4にて例示した表面実装機1A〜1Dの構成に限定されない。
(2)実施形態1の表面実装機1Aでは、上流側実装ステージ20と下流側実装ステージ40でヘッドユニット70を共用した構成を例示したが、実装ステージ20、40ごとにヘッドユニット70を設けた構成であってもよい。また、表面実装機1B〜1Dも同様である。